经典图书 定义方程目标
方程目标是通过存在的目标和/或输入数据条件来定义的目标。在计算期间这个目标可以被看作是方程目标，另外可以和其它目标一样显示结果。你可以使用很多变量来定义目标，可以是其他的方程目标（当然随其它方程目标变化的目标不在其中）和定义项目输入数据特征的数据参数等。你也可以用常数来定义方程目标。
1. 右击 Goals 图标并且选择 Insert Equation Goal。
2. 在 EFD.Lab 分析树中，选择SG Inlet Av Total Pressure 1 目标。它出现在 Expression 框。
3. 点击 calculator 的 minus（－） 按钮。
4. 在 EFD.Lab 分析树中选择 SG Outlet Av Total Pressure 1 目标。
设定方程目标你可以仅仅使用定义的目标 (包括以前定义的方程目标)，输入数据条件参数和常数。如果一些物理参数为常数(例如：长度，面积等)，必须确定这些参数使用了项目的单位系统。EFD.Lab 中对于定义的常数没有相应的物理意义信息，所以你需要定义显示的维数。
5. 保持 Dimensionality 列表中的默认 Pressure & Stress。
6. 点击 OK。新的 Equation Goal 1项出现在分析树中。
求解
1. 点击 Flow Analysis，Solve，Run。
2. 点击 Run。
在计算完成之后，关闭 Monitor 对话框。
观察目标
1. 右击 Results 中的 Goals 图标并且选择 Insert。
2. 在 Goals 对话框中选择Equation Goal 1。
3. 点击 OK。
一个具有目标结果的 Excel 电子表格会打开。第一个表格将包含目标最终值。
你可以看到总压降大约为 120 Pa。
为了观察在催化剂截面上非均匀性质量流量的分布，我们将在模型入口处显示均匀的流动迹线分布。
流动迹线
1. 右击 Flow Trajectories 图标并选择 Insert。
2. 在 EFD.Lab 分析树中， 选择 Inlet Velocity1 项，其目的是选择入口盖子的内表面。
3. 在 Settings 页设置 draw trajectories 为 Band。
4. 点击 View Settings。
5. 在 View Settings 对话框，改变 Parameter 从 Pressure 到 Velocity。
6. 设置 Max 最大值 12。
7. 点击 OK 保存改变并退出 View Settings 对话框。
8. 在 Flow Trajectories 对话框点击 OK。
为了观察多孔介质内部的迹线图我们需要采用模型的透明度。
9. 点击 Flow Analysis，Results，Display，Transparency 并且设置模型的透明度为0.75。
你应该看到如下迹线图。
为了比较单向性多孔催化剂和等向性多孔催化体的效率，让我们计算一个单向性类型的多孔介质的项目。
复制项目
1. 点击 Flow Analysis，Project，Clone Project。
2. 输入 Unidirectional作为 Configuration name。
3. 点击 OK。
创建一个单向性多孔介质
你想要创建的材料已经在 Pre-Defined 文件夹下的 Engineering Database 中得到了定义。你可以跳过这个多孔介质材料的定义，从工程数据中直接选择预定义"Unidirectional" 材料，以后创建多孔介质的特性。
1. 点击 Flow Analysis，Tools， Engineering Database 。
2. 在 Database tree 选择Porous Media， User Defined 。
分页
3. 在 Items页选择 Isotropic 项。
4. 点击 Copy
。
5. 点击 Paste
。新的 Copy of Isotropic (1) 项出现在列表中。
6. 选择 Copy of Isotropic (1) 项并且点击 Item Properties 页。
7. 重命名为 Unidirectional 。
8. 改变 Permeability type为 Unidirectional 。
9. 保存数据并退出。
现在我们可以应用多孔介质到整块固体。
定义多孔介质-单向性
1. 右击 Porous Medium 1 图标并且选择 Edit Definition。
2. 展开User Defined多孔介质列表并且选择Unidirectional 。
3. 在 Direction 中选择 Z 轴，作为全局坐标系。
对于单项性的多孔介质，我们必须通过选择坐标系统的轴来定义渗透的方向(在我们的案例中 Z轴为全局坐标系统)。
4. 点击 OK
因为所有其他的条件和目标都被保留，所以我们可以立即开始求解计算。
比较单向性和等向性催化剂
在计算完成之后，为 Equation Goal 1 创建目标云图。
显示如下图流动迹线图：
比较安装在管子中的单向性和等向性的多孔催化剂的迹线图，我们可以得出如下结论：
由于与安装了催化器的大管相连的入口管子不对称，造成这个流体在入口处是非均匀性的。由于这个入口流体的非均匀性，在前部催化剂的流动也是不均匀性的。可以清楚的看到催化剂的类型（单向性和等向性）影响入口流体的非均匀性（轻微），并且促使更大幅度的催化器（特别是前部催化剂）内流动。在这两个例子中，主要的气流进入前部催化剂。对于等向性例子，这个进入前部催化器的气流比单向性的催化器更接近壁面。因此，在前部催化剂的入口处（大约1/3处）流动应该比等向性的非均匀流更加值得关注。然而，由于等向渗透性，在等向性催化器内气流膨胀并且比单向性的催化剂在下一部分所占据的体积要大，对于单向性的催化器由于它的单向渗透性阻碍了气流的膨胀。所以，在前部单向性催化器的后2/3的催化剂的流动比等向性的非均匀性来的小。由于安装在管子中的前后两个多孔介质之间的距离相当小，虽然在单向性的例子中可以看到一个确定方向流动，在这么短的距离内气流没有时间变的更为均匀。所以，发生在前部催化体的出口处非均匀性流体进入后部催化体。之后，我们可以看到在后部催化体中非均匀性流体不会改变。
现在我们来分析一下催化体内部的流速。依据定义的颜色刻度我们可以很方便的确定带颜色的迹线图的速度值。为了对比等向性和单向性催化体内的流速，我们不得不对这两种情况都定义一样的颜色刻度，因为这个最大流速控制了刻度颜色面板的范围，默认情况下对于我们这两个例子他们的最大值略微有点不同。可见就从整个催化剂的角度而言，等向性和单向性催化体的流速几乎相等。因此，从气流在催化剂中滞留时间来看，等向性和单向性催化体并没有差异。
我们现在可以得出结论，等向性催化器比单向性催化器具有更高的效率（均匀流具有一样的阻力），因为等向性中的流动整体而言更均匀。尽管对催化器定义了一样的阻力系数，在使用单向性催化器时总的压降大约低3%左右。这个差异是由于在催化器和它们出口处流体的不均匀性所造成的。
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发表于 2013-10-21 08:48:11
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